生成透鏡位置信號的方法和讀/寫光記錄媒體的相應設備的製作方法

2023-08-10 07:59:36 4

專利名稱：生成透鏡位置信號的方法和讀/寫光記錄媒體的相應設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及生成透鏡位置信號的方法，透鏡位置信號描述讀和/或寫光記錄媒體的設備的物鏡的光軸相對於用在設備中的光掃描器的光軸的位置，並且還涉及為讀和/或寫光記錄媒體而相應地配置的設備。
背景技術：
傳統上，軌道誤差信號是在讀和/或寫如，例如，信息軌道包含在稱為「凹槽」的低區(G)和稱為「平臺」的高區(L)兩者中的光記錄媒體(例如，DVD-RAM(數字多功能盤-隨機訪問存儲器)那樣的光記錄媒體的設備中生成的，其軌道誤差信號可以用於跟蹤各自設備的校準。正如，例如，在EP 0 745982 A2中所述的那樣，形成軌道誤差信號的廣泛使用的方法之一是所謂的「差分推挽(DPP)」法。在這種情況下，雷射二極體輸出的雷射束分解成三支光束，即，掃描分別使用的光記錄媒體的相鄰軌道的一支主光束和兩支次光束。對從光記錄媒體反射的主和次光束進行估算，以便以取決於光記錄媒體的方式，即，獲得通過加權組合從中生成所需軌道誤差信號的主光束和次光束軌道誤差信號。
相應的配置顯示在，例如，圖8中。由光源或雷射1發出的光線經過準直透鏡2，然後由衍射光柵3分解成一支主光束(即，0階光束)和兩支次光束(即，±1階光束)。讀取要在相應記錄媒體7的軌道中掃描的信息的主光束通常包含大多數(約80-90％)光信息。兩支次光束的每一支包含總光強的其餘5-10％，為了簡單起見，假設衍射光柵3衍射的更高階的光能是零。通過極化分束器4和四分之一波片5，以及物鏡6，使這三支光束聚焦在光記錄媒體7上，以便讀和/或寫所述光記錄媒體。從光記錄媒體7反射的三支光束通過分束器4和圓柱透鏡8饋送到光電檢測單元9，光電檢測單元9檢測從光記錄媒體7反射的三支光束。在圖中，在圓柱透鏡8和光電檢測單元9之間象徵性地表示出了三支光束。與光電檢測單元9相連接的是估算單元10，為了生成軌道誤差信號，估算單元10估算反射主光束和次光束的檢測信號。
衍射光柵3以這樣的方式合併進來，那就是，使兩支次光束的成像精確地掃描次軌道的中心，或者(在只可以寫入「凹槽」軌道中的媒體的情況下)在主光束掃描的軌道旁邊的中心。由於有意從光學上把次光束和主光束相互分開，它們在光記錄媒體7上和在光電檢測單元9上的成像的位置也是相互分開的。如果光記錄媒體7旋轉著，那麼，次光束之一位於沿著讀和/或寫方向的主光束的前面，另一支次光束在沿著讀和/或寫方向的主光束的後面。圖8所示的安排的估算單元10為三支光束的每一支分開估算反射到光電檢測器9的光強。
在估算單元10中，主光束和次光束兩者的檢測信號用於在每種情況下，經過自我估量之後，生成代表各自光束相對於軌道的軌道誤差的推挽信號。但是，由於兩支次光束掃描與讀/寫軌道有關的次軌道，它們的推挽軌道誤差與主光束的推挽軌道誤差成反比。因此，經過自我估量之後，各自推挽成分包含與各自掃描的軌道有關的實際軌道誤差。由於三支光束的軌道位置只能一起改變，因此，三個推挽信號平等地改變。
如圖8勾畫的光掃描器21的物鏡6必須以可移動的方式安裝，以便即使在存在垂直波紋和/或偏心的光記錄媒體7的情況下，也可以聚焦掃描光束和把它保持在預定軌道上。掃描器21包括單元2、3、4、5、8、9的那個部分定義了光軸22。物鏡6以這樣的方式被理想地安排在它的平衡位置上，那就是，它的光軸23與光掃描器21的其它光學元件的光軸22相對應。
物鏡6的移動通常通過電磁驅動器來實現。在這種情況下，通過安排鉸連結頭或彈簧，使物鏡保持在預定平衡位置上，通過把電流施加在電磁驅動器上，使物鏡偏離它的平衡位置。為此，估算單元10的輸出信號提供了包括物鏡6的位置和藉助於校準電路糾正它的軌道誤差和焦點誤差信號。
如果打算掃描以螺旋形式應用軌道的光記錄媒體7，那麼，在連續掃描操作期間，物鏡6偏離的程度越來越大。因此，它的光軸23偏移其它光學元件的光軸22越來越遠。為了消除光軸相互之間的這種偏移，通常配備伺服或線性電機，伺服或線性電機隨後以使光軸相互之間的偏離儘可能小的方式移動把光學元件2、3、4、5、8、9合併在其中的掃描器21。這種電機通常被稱為粗跟蹤電機。根據現有技術，物鏡的電磁驅動器的驅動電壓用作光軸偏離的判斷標準，並且，以使驅動電壓趨向零的方式驅動粗跟蹤電機。
為此目的，還配備了校準電路，校準電路保證了掃描器21和物鏡6的光軸22和23相一致。根據現有技術，估算物鏡6的電磁驅動器的驅動電壓就是為了這個目的。在這種情況下，假設當切斷驅動線圈電源時，物鏡6的光軸2 3不偏離其它元件的光軸22。由於物鏡是以彈性方式懸掛起來的，這個假設並非在所有工作狀態下都是正確的。舉例來說，正如在有衝力作用在播放器上的情況下可能發現的那樣，如果有外力作用在上面，那麼，即使致動線圈沒有受到驅動，物鏡也會改變它的位置。並且，鉸連結頭或彈簧的老化可能引起物鏡的平衡位置發生改變，致使光軸相互偏離。這些效果不能從驅動線圈的驅動電壓中檢測到。
接著，如果例如，在軌道跳轉期間使物鏡6移動，那麼，主速和次光束在光電檢測單元9上的成像也發生移動。成像的這種位移導致在估算單元10的輸出端上的偏移電壓，對於所有光束，這個偏移電壓的方向是相同的。因此，物鏡6的位移引起不是源自實際軌道誤差從而是一種幹擾的偏移電壓。把真正軌道誤差成分和非所需的透鏡位移相關成分加入由估算單元10生產的和由光電檢測單元9的各自檢測器檢測的推挽信號中。
接著，如果相加次光束的推挽信號和從主光束的推挽信號中減去這個和值，那麼，假設主光束和次光束成分得到適當加權，非所需的透鏡位移相關成分就得到消除。相反，由於主光束和次光束的推挽成分相互成反比，因此，在應用了相減之後，按正確的相位將它們相加，其結果是，假設權重因子得到正確設置，就可以獲得實際軌道誤差。例如，EP 0 708 961 B1描述了確定適當權重因子的方法。
從傳統DPP方法的上述特性中可清楚看出，由於次光束的位置，主光束和次光束的相移名義上是180度。由於作為差值形成的結果，最大可能幅度地相加主光束和次光束的軌道誤差成分，因此，這是有利的。如果考慮到軌道上光束的位置，那麼，為了獲得軌道誤差信號的最大幅度，以(例如，在DVD-RAM的情況下)次光束照射在次軌道的軌道中心上的方式精確地，或者(在只可以寫入「凹槽」軌道中的媒體的情況下)對主光束掃描的軌道旁邊的兩個軌道之間的區域精確地設置衍射光柵3的角度。
上述DPP方法的目的是形成相對於分別使用的掃描器的光軸沒有依賴於物鏡6的位置的偏移的軌道誤差信號。在主光束和次光束的推挽成分的上述組合的情況中，儘管可以獲得實際軌道誤差，但是，由於透鏡位移相關成分的消除，仍然不可能檢測到物鏡6相對於掃描器的光軸的位置。
在軌道跟蹤操作期間，物鏡6處在與光記錄媒體7的軌道方向垂直的位置上，即，物鏡6的光軸被移動得偏離掃描器21的光軸。這導致了反向掃描光束在光電檢測單元的檢測器元件上的成像發生相應位移。雖然正確地跟蹤分別掃描的軌道，但是，在這種情況下，估算單元10不能識別出物鏡6和掃描器21的光軸是否相一致。由於這個原因，原則上有必要提供描述物鏡6相對於掃描器21的光軸22的位置的信號。
此外，在定位操作期間，正如，例如，訪問CD(壓縮盤)上另一首樂曲所需要的那樣，為設備的控制單元提供能夠快速訪問設備的用戶所希望的那首樂曲的輔助信號是有利的。

發明內容
本發明的目的是提出一種生成透鏡位置信號的方法，透鏡位置信號描述物鏡相對於光掃描器的光軸的位置，並且還提出一種讀和/或寫光記錄媒體的相應設備。
此外，還展示了為改善軌道跳轉生成輔助信號的可能性。
根據本發明，這個目的是通過具有權利要求1或11的特徵的方法和具有權利要求20或27的特徵的設備實現的。從屬權利要求每一個都闡述了本發明的優選和有利實施例。
本發明的第一個示範性實施例提出了通過應用在引言中描述的DPP方法生成透鏡位置信號。但是，與在引言中描述的現有技術不同，把次光束的推挽信號加入主光束的推挽信號中，以便獲得透鏡位移相關成分。尤其是，在這種情況下，進行加權相加，在進行加權相加的情況下，可以以依賴於兩支次光束和一支主光束之間的距離和依賴於軌道間距的方式把權重因子設置成理想值。在第一示範性實施例的一種變型中，對從使用的光束中導出的信號進行歸一化，以簡化權重因子的設置。
按照本發明的第二個示範性實施例，直接從次光束的推挽信號中導出透鏡位置信號，即，在這種情況下，在透鏡位置信號的生成過程中，不包括主光束的推挽信號。在這種情況下，如果按照如下公式使次光束成像在光記錄媒體上，那麼，這是尤其有利的x=(2n-1)*p2]]>其中，n＝0，1，2，... (1)
在這種情況下，Δx表示主光束和(虛構的或實在的)主光束之間的距離，和p表示軌道間距。在後者中，兩支次光束的推挽信號的軌道誤差成分相互抵消，使得所得的和信號只包括依賴於透鏡位移的分量，因此，與為了使致動器保持穩定而可以用在，例如，軌道跳轉的情況中的所需透鏡位置信號相對應。
在次光束的上述取向的情況中，另外，可以從次光束的兩個推挽信號的差信號與主光束的推挽信號之間的相位中生成方向信號。同樣，可以生成軌道誤差信號。


下面將參照附圖，利用示範性的優選實施例更詳細地說明本發明。
圖1顯示了本發明生成透鏡位置信號的第一個示範性實施例；圖2顯示了圖1所示的第一個示範性實施例的一種變型；圖3顯示了圖1所示的第一個示範性實施例的另一種變型；圖4顯示了軌道圖像，以及主光束和次光束的光束排列、和按照本發明的第二個示範性實施例，利用這種光束排列獲得的推挽信號；圖5顯示了本發明生成透鏡位置信號的第二個示範性實施例；圖6顯示了主光束和4支次光束的光束排列、和按照第二個示範性實施例的一種變型，利用這種光束排列獲得的推挽信號；圖7通過舉例顯示了檢測圖6所示的反射初級和次光束的光電檢測單元；圖8顯示了根據現有技術實現DPP方法的光掃描器的簡化結構，這種結構也可以應用於本發明；和圖9到圖12顯示了圖3所示的第一個示範性實施例的其它變型，其中，提供了歸一化。
具體實施例方式
正如在引言中所述的那樣，按照DPP方法生成的軌道誤差信號包括主光束的相應成分和次光束的相加成分，按照現有技術，將次光束的成分相加，並且利用適當的權重，從主光束的成分中減去所得的和值。
對於所有如下考慮，為了簡單起見，假設當照射到光電檢測單元9上時，所考慮的三支掃描光束的強度是相同的。但是，實際上，次光束的強度依賴於它們的軌道位置，依賴於掃描軌道的反射、並且還依賴於衍射光柵3的特性，它比主光束的強度弱，因此，必須根據主光束強度，相應地按比例放大次光束的強度。通過歸一化就可以理想地實現這一點。
在上述假設下，如下關係式成立；關於這個方面，也可參見，例如，在再後面一點要作更詳細描述的圖4DPP＝CPP-K*OPP (2)CPP=a*sin(2*x2p)+kl---(3)]]>OPP=a*(sin(2*x+x2p)+sin(2*x-x2p))+k(l+l)]]>=a*(sin(2*x+x2p)+sin(2*x-x2p))+2kl---(4)]]>在這種情況下，DPP表示按照DPP方法獲得的信號，CPP表示主光束的相應成分，OPP表示次光束的成分，K表示權重，x表示光束相對於軌道中心的掃描位置，Δx表示兩支次光束和一支主光束之間的距離，和p表示軌道間距，在這種情況下，與按照DVD-RAM標準的定義相對應，它是從兩個相鄰軌道的中心之間測量出來的。1表示物鏡6相對於平衡位置的位移。幅度a和k是依賴於掃描軌道的幾何形狀、光電檢測單元9的靈敏度等的因子。由於這三支光束機械地相互耦合，因此，在有關CPP信號和OPP信號的公式中的變量x和1在每種情況下都是相同的。
為了實現透鏡位移相關成分1的補償，如下方程必須得到滿足DPP1＝CPP1-K*OPP1≡0 (5)在這種情況下，下標「1」分別表示相應信號的透鏡位移相關成分。把上面的公式(3)和(4)考慮在內，得出補償透鏡位移相關成分的權重因子如下K＝0.5(6)這個權重因子K與次光束相對於主光束的取向無關。通常，設法按此設置距離Δx，使軌道誤差幅度達到最大。在利用K＝0.5估算上面公式(2)到(4)的情況下，當如下關係式成立時，這可以實現這一點cos(*xp)=-1---(7)]]>由於餘弦函數是周期性的，這對於如下條件成立
Δx＝(2n+1)*p其中，n＝0，1，2，...(8)從公式(2)到(4)可以得出，當使用具有負號的新權重因子G時，即，當從CPP信號中減去OPP信號被將這兩個信號相加所取代時，只有透鏡位移相關成分保留下來，而各自的軌道誤差成分則相互抵消。尤其是，為了補償軌道誤差成分，如下關係式必須成立DPPx＝CPPx-K*OPPx≡0 (9)在這種情況下，下標「x」表示各個信號的軌道誤差相關分量。如果下式成立，那麼，把關係式(3)和(4)考慮在內，關係式(9)就會得到滿足DPPx=a*sin(*xp)*(1-2Gcos(xp))0---(10)]]>因此，如果下式成立，就可以以依賴於Δx和p的方式消除DPP信號的軌道誤差相關成分1-2Gcos(*xp)=0---(11)]]>設次光束和主光束之間的假設距離為Δx＝p，在這一點上，得出下式G＝-0.5 (12)按照等式(12)，權重因子G變成負值，這表明相減必須被相加取代。如果把次光束安排在Δx＝p上，那麼，相加CPP和OPP信號的應用因此足以使軌道誤差成分趨於零和獲得透鏡位移相關成分。對於G＝-0.5，把Δx＝p插入公式(2)到(4)中，獲得透鏡位移相關成分如下DPP1＝2kl (13)如此獲得的信號只包含透鏡位移相關成分；用LCE(透鏡中心誤差)來表示它。
圖1顯示了應用DPP方法生成相應透鏡位置信號LCD的透鏡位移相關成分的相應示範性實施例。在這種情況下，假設檢測反射主光束的光電檢測單元9含有擁有4個光敏區A-D的光電檢測單元12，而分別只擁有2個光敏區E1和E2和F1和F2的各個光電檢測單元11和13是為檢測反射次光束而配備的。從圖1中可以看出，配備了具有增益係數-1的放大器，和為了從軌道校準操作轉換到透鏡位置控制，配備了切換器，取決於切換器位置，相減或相加信號CPP和0.5·OPP。
為了能夠在光記錄媒體7的回放操作期間測量透鏡位置，有必要同時從差值中生成軌道誤差信號DPP和從分信號CPP和OPP之和中生成透鏡位置信號LCE。圖2顯示了圖1所示的示範性實施例的一種變型。由於兩個信號同時適用於這種情況，可以關閉軌道校準電路，同時，可以把有關透鏡位置的信息用於重新調整光掃描器21的粗跟蹤電機。
如果次光束和主光束之間的距離Δx不是Δx＝p，而是，例如，Δx＝3/4p，那麼，對於權重因子G，可以得出下式，按照公式(11)，這使軌道誤差成分得到補償G=-12---(14)]]>在這種情況下，不僅就正負號而言，而且就幅度而言，生成軌道誤差信號的最佳權重因子K都不同於生成透鏡位置信號所需的權重因子G。抑制透鏡位移相關成分的權重因子K的理想值總是0.5，而補償軌道誤差成分的權重因子總是負的，但適用於次光束的位置。因此，可以把圖2所示的安排修改成圖3所示的那樣，在圖3所示的情況中，可以以可變方式設置用於生成透鏡位置信號LCE的權重因子。
如果提供了可以可變地調整的權重因子，那麼，也可以與DPP軌道誤差方法結合在一起使用與上述那些不同的次軌道距離Δx。理論上可以使用在P/2＜Δx＜3p/2範圍內的軌道距離。實際上不能使用邊界p/2和(3/2)*p，因為信號成分OPP中的軌道誤差成分在這裡變成零，並且，即使把因子G設置成無窮大，CPP信號的軌道誤差成分也不能得到補償。取而代之，這裡可以單獨使用信號OPP1和OPP2的和值，以便獲得透鏡位置信號。這在如下部分作了舉例說明，並且顯示在圖4和5中。如果基於DPP方法的軌道誤差信號的形成得到處理，那麼，利用任何次軌道距離Δx也可以形成透鏡位置信號。由於分信號CPP、OPP1和OPP2的軌道誤差相關成分在這裡是同相的和這些成分不能得到補償，因此，限制情況在這裡表現為Δx＝0或Δx＝2·n·p。此外，應該注意到，對於0＜Δx＜p/2，並且對於3p/2＜Δx＜2p，權重因子G的符號是相反的。
同時，如果軌道誤差信號是有目的生成的，那麼，利用DPP方法生成透鏡位置信號LCE的前述方法尤其適用於由於它們的物理結構，適合於應用DPP方法的所有光記錄媒體。但是，如果光記錄媒體7不適用於應用DPP方法，那麼，也可以確定物鏡的光軸相對於光掃描器的光軸的位置。下面將說明這種情況的相應例子。
如果利用如下距離Δx使次光束成像，那麼，例如，可以按照進一步的示範性實施例形成透鏡位置信號LCEx=(2n-)*p2]]>其中，n＝0，1，2，... (15)這種情況的結果是兩支次光束OPP1＝(E2-E1)和OPP2＝(F2-F1)軌道誤差成分相互抵消，和它們與軌道誤差信號有關的幅度變成零。這意味著和信號OPP只產生依賴於透鏡位移1的成分，並且，這恰恰與透鏡位置信號LCE相一致。
如圖4所示，把三光束軌道誤差信號用於軌道校準的掃描器通常具有兩支次光束15和16，它們在主光束14旁邊，以Δx＝p/2成像在光記錄媒體上。在這種情況下，Δx是沿著畫出的虛線x軸的方向測量的，x軸的原點位於主光束14的掃描斑點的中心，在這種情況下，為軌道的中心。還如圖1到3所示，用於檢測反射次光束15和16的光電檢測器在每一種情況下都劃分成2個部分，以便同時獲得軌道誤差信號和透鏡位置信號。光電檢測區被分離成使從光記錄媒體反射的光束相對於分離線對稱地照射。
圖4顯示了關於次光束以Δx＝p/2那樣的光束安排的軌道圖像，並且還顯示了所得的軌道誤差信號。獲得圖4所示的信號的相應安排顯示在圖5中。
從圖4可以看出，兩支次光束信號OPP1和OPP2的軌道誤差成分相互抵消，使得和信號OPP＝OPP1+OPP2隻產生依賴於透鏡位移1的成分，因此，與所需的透鏡位置信號LCE相一致。對於次光束的這種取向，藉助於圖5所示的相位比較器，另外可以從差信號OPP1-OPP2和CPP信號之間的相位中生成方向信號DIR，這是因為，取決於移動方向，這兩個信號相互之間的相位是+90°或-90°。軌道誤差信號TE同樣適用，但是，它只是理想DPP信號的幅度的一半。並且，如圖5所示，可以獲得所謂的「軌道過零(Track ZeroCross)」信號TZC，並且還可以獲得掃描光束當前正在掃描哪種類型的軌道(凹槽或平臺)的信息。
軌道過零信號TZC是通過圖5中的比較器從信號CPP中獲得的。取而代之，作為一種可供選擇的方法，也可以從糾正信號DPP中獲得它。這裡沒有示出的另一種可供選擇的方法規定只使用信號OPP1或OPP2之一，而不是差值OPP1-OPP2。這迴避了差值的形成；然而，從圖4可以看出，饋送到比較器的信號只有一半幅度。
通過利用圖8所示的衍射光柵3的相應配置，也可以以這樣的方式，只把2支光束，或者，可替代地，把多於3支的光束對準光記錄媒體7，那就是，使光束的至少一支照射在「凹槽」軌道上，生成相應軌道誤差信號，而使另一支光束照射在「平臺」軌道上，同樣生成相對於首先提到的光束的軌道誤差信號經過了180°相移的相應軌道誤差信號。如果將這兩個信號相互加在一起，那麼，包含在其中的軌道誤差成分同樣相互抵消，保留下來的全是依賴於物鏡6的透鏡位移1的成分。
此外，倘若在與(虛構的或實在的)主光束相隔Δx＝(2n-1)·p/2的位置上生成照射在光記錄媒體7上和其在相應地配置的光電檢測單元9或估算單元10上的成像生成兩個推挽信號的兩支(次)光束，倘若以正確的相位相加與透鏡位移成正比的成分，這兩個推挽信號相對於它們的軌道誤差成分存在180°的相移，本發明也可應用於擁有全息光學元件的掃描器。
這是在，例如，五光束掃描器中實現的，其中，±1階次光束在每種情況中都照射在「凹槽」和「平臺」軌道的邊緣上，而±2階次光束照射在主光束的相鄰軌道的軌道中心上。相應軌道圖像顯示在圖6中，其中，主光束再次用標號14來表示，1階次光束用標號15和16來表示，和2階次光束用標號17和18來表示。因此，1階次光束15和16和主光束14之間的距離為Δx11＝p/2，而2階次光束17和18和主光束14之間的距離為Δx2＝p。
圖7顯示了光電檢測單元的各個光電檢測器11-13、19和20的示範性實施例，它們的每一個都用於檢測從相應光記錄媒體反射的光束14-18。在這種情況下，主光束14由含有4個光敏區A-D的光電檢測單元12來檢測，而次光束在每一種情況中分別由分別含有兩個光敏區E1和E2、F1和F2、G1和G2、和H1和H2的光電檢測單元11、13、19和20來檢測。估算單元從各個光電檢測單元的光敏區的輸出信號中，再次確定其信號顯示在，例如，圖6的下部中的如下推挽信號CPP＝(A+D)-(B+C) (16)OPP1＝E2-E1(17)OPP2＝F2-F1(18)OPP3＝G2-G1(19)OPP4＝H2-H1(20)
DPP信號由，例如，主光束的信號，即，CPP信號，和2階次光束的和信號之間的差值構成如下DPP＝CPP-K*(OPP3+OPP4)(21)由於如上所述，軌道誤差成分相互抵消，因此，沒有軌道誤差貢獻，兩個1階次光束的推挽信號之和再次生成與物鏡的透鏡位移1成正比的電壓，使得可以從這個和信號中直接導出所需透鏡位置信號LCE＝OPP1+OPP2 (22)另外，指示在軌道校準電路打開的情況下掃描光束橫穿軌道的方向的方向信號可以從次光束15-18之一的推挽信號與主光束14的推挽信號的相位關係中導出。
正如在引言中已經提到的那樣，對於所有上面考慮，為了簡單起見，假設當照射在光電檢測單元9上時，所考慮的三支掃描光束是相同的。只有當應用這種簡化時，才使用如此分別指定的補償因子G和K。
但是，實際上，次光束的強度依賴於它們的軌道位置，依賴於掃描軌道的反射、並且還依賴於衍射光柵3的特性，它比主光束的強度弱，因此，必須根據主光束強度，相應地按比例放大次光束的強度。理想地，這可以通過歸一化來實現。為此，歸一化從反射光束導出的信號。信號CPP和OPP，或者，作為可替代物，各個信號OPP1和OPP2通過將這些信號除以由檢測區分別採集的光量成正比的和信號來歸一化。這樣的歸一化在，例如，估算單元10中實現。
從圖3所示的示範性實施例繼續，圖9和10顯示了歸一化的兩個變型。圖9顯示了在每種情況下都對主光束(CPP)和連帶地對次光束(OPP)進行歸一化的示範性實施例。在這種情況下，利用附加的「N」把歸一化信號表示成CPPN、OPPN、LCEN和DPPN。圖10顯示了在通過加權相加和相減，從中分別形成信號LCE和DPP之前，分開歸一化三支光束的推挽成分的示範性實施例。
如上所述，有必要使權重因子G適用於次軌道間距。舉例來說，如果以圖9所示的變型作為基礎，那麼，信號LCE的信號幅度依賴於補償因子G的設置。這可以通過如上所述的、圖9和10所示的變型的進一步變型來避免。
圖11和12所示的變量分別與主光束和次光束之間的權重有關。例如，用作用在主和次光束信號上的兩個權重因子G′和1-G′取代用於次光束信號的權重因子G是有利的，其中，G′可以根據如下關係式，從G中計算出來G=G(1+G)---(23)]]>把權重因子G分解成依賴於G′的兩個權重因子所取得的是透鏡位移相關信號LCE的幅度與要設置的各自權重因子無關。以類似的方式，公式(23)也可應用於形成DPP信號的權重因子K。例如，與圖9和圖10類似地分別選擇因子G和K。按照這種方式加權的信號用LCEN′和DPPN′表示。
權利要求
1.一種生成透鏡位置信號的方法，其中，透鏡位置信號(LCE)描述讀和/或寫光記錄媒體(7)的設備的物鏡(6)的光軸(23)相對於指定給物鏡(6)的光掃描器(21)的光軸(22)的位置，其中，生成入射到記錄媒體(7)的相鄰軌道上的主和次掃描光束(14-18)和檢測從記錄媒體(7)反射的主和次掃描光束，以及其中，從檢測的反射主和次掃描光束中導出主光束誤差信號(CPP)和次光束誤差信號(OPP)，其特徵在於，通過組合，尤其通過相加主光束誤差信號(CPP)和次光束誤差信號(OPP)，獲得透鏡位置信號(LCE)。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，通過加權組合主光束誤差信號(CPP)和次光束誤差信號(OPP)，獲得透鏡位置信號(LCE)。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，按照如下關係式，從主光束誤差信號(CPP)和次光束誤差信號(OPP)中獲得透鏡位置信號(LCE)LCE＝CPP-G*OPP，其中，以使下式成立的方式選擇權重因子(G)1-2Gcos(*xp)=0]]>其中，Δx表示次光束和主光束之間的距離和p表示光記錄媒體(7)的軌道間距。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，以依賴於次光束和主光束之間的距離和光記錄媒體(7)的軌道間距的方式可變地設置權重因子(G)。
5.根據權利要求1-4之一所述的方法，其特徵在於，為了形成透鏡位置信號，把歸一化應用於主光束誤差信號(CPP)和次光束誤差信號(OPP)。
6.根據前面權利要求之一所述的方法，其特徵在於，按照如下關係式，從主光束誤差信號(CPP)和次光束誤差信號(OPP)中獲得透鏡位置信號(LCE)LCE＝(1-G′)*CPP-G′*OPP，其中，G=G(1+G),]]>其中，G描述權重因子。
7.根據前面權利要求之一所述的方法，其特徵在於，通過從主光束誤差信號(CPP)中減去次光束誤差信號(OPP)，另外獲得軌道誤差信號(DPP)。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，從主光束誤差信號(CPP)和次光束誤差信號(OPP)中獲得透鏡位置信號(LCE)，其中，通過設置根據如下關係式形成的適當補償因子(K)，透鏡位移相關成分趨向於零。DPP＝CPP-G*OPP。
9.根據權利要求7或8所述的方法，其特徵在於，為了形成軌道誤差信號(DPP)，把歸一化應用於主光束誤差信號(CPP)和次光束誤差信號(OPP)，和其特徵在於，這種歸一化同時用於形成透鏡位置信號(LCE)。
10.根據權利要求7-9之一所述的方法，其特徵在於，按照如下關係式，從主光束誤差信號(CPP)和次光束誤差信號(OPP)中獲得軌道誤差信號(DPP)DPP＝(1-K′)*CPP-K′*OPP，其中，K=L(1+K),]]>其中，K描述補償因子。
11.一種生成透鏡位置信號的方法，其中，透鏡位置信號(LCE)描述讀和/或寫光記錄媒體(7)的設備的物鏡(6)的光軸(23)相對於指定給物鏡(6)的光掃描器(21)的光軸(22)的位置，其中，生成入射到記錄媒體(7)的不同軌道上的光束(15-18)和檢測從記錄媒體(7)反射的光束，和其中，從檢測的反射光束中導出各自誤差信號(OPP1，OPP2)，其特徵在於，通過相加誤差信號(OPP1，OPP2)，獲得透鏡位置信號(LCE)。
12.根據權利要求11所述的方法，其特徵在於，從光記錄媒體(7)反射的第一光束由擁有兩個檢測區的第一光電檢測器(11)來檢測，和從光記錄媒體(7)反射的第二光束由擁有兩個檢測區的第二光電檢測器(13)來檢測，從第一光電檢測器(11)的輸出信號E1和E2和第二光電檢測器(13)的輸出信號F1和F2中分別獲得第一誤差信號OPP1＝E2-E1和第二誤差信號OPP2＝F2-F1，和通過相加兩個誤差信號(OPP1，OPP2)，獲得透鏡位置信號(LCE)。
13.根據權利要求11或12所述的方法，其特徵在於，使至少兩支次光束相隔Δx＝(2n-1)·p/2地成像在光記錄媒體(7)上，其中，n＝0，1，2，...，以便形成另外生成的或虛構的主光束，其中，p描述光記錄媒體(7)上的軌道間距，和通過相加從兩支次光束中生成的誤差信號(OPP1，OPP2)，獲得透鏡位置信號(LCE)。
14.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，在記錄媒體(7)上另外生成主光束和檢測從光記錄媒體(7)反射的主光束，以便從檢測的反射主光束中導出相應誤差信號(CPP)，和從由兩支次光束導出的誤差信號(OPP1，OPP2)之一與從主光束導出的誤差信號(CPP)之間的相位中導出描述物鏡(6)的移動方向的方向信號(DIR)。
15.根據權利要求13或14所述的方法，其特徵在於，在記錄媒體(7)上另外生成主光束和檢測從光記錄媒體(7)反射的主光束，和從由兩支次光束導出的誤差信號(OPP1，OPP2)之一中導出陳述主光束當前正在掃描的軌道的類型的信號。
16.根據權利要求11-15之一所述的方法，其特徵在於，為了形成透鏡位置信號(LCE)，把歸一化應用於各自誤差信號(OPP1，OPP2)。
17.根據權利要求11-16之一所述的方法，其特徵在於，生成兩個次掃描光束對和一支主光束，次掃描光束和主光束入射到光記錄媒體(7)的相鄰軌道上，檢測從光記錄媒體(7)反射的次掃描光束和反射的主掃描光束，和從中導出次光束誤差信號(OPP1-OPP4)和主光束誤差信號(CPP)，和通過相加一個次光束對的次光束誤差信號(OPP1，OPP2)，導出透鏡位置信號(LCE)，同時，通過相加相應次光束誤差信號(OPP3，OPP4)，然後，將主光束誤差信號(CPP)與相加值加權相減，從另一個次光束對的次光束誤差信號(OPP3，OPP4)和主光束誤差信號(CPP)中導出軌道誤差信號(DPP)。
18.根據權利要求1 7所述的方法，其特徵在於，從次光束誤差信號(OPP1-OPP4)之一與主光束誤差信號(CPP)之間的相位中導出描述物鏡(6)的移動方向的方向信號(DIR)。
19.根據權利要求17或18所述的方法，其特徵在於，從從次光束導出的次光束誤差信號(OPP1-OPP4)之一中導出產生有關主光束當前正在掃描的軌道的類型的陳述的信號。
20.一種讀和/或寫光記錄媒體的設備，含有光束生成單元(1-3)，用於生成入射在光記錄媒體(7)上的相鄰軌道上的主和次掃描光束，光電檢測單元(9)，用於檢測從光記錄媒體(7)反射的主和次掃描光束，和估算單元(10)，用於從檢測的主和次掃描光束中形成主光束誤差信號(CPP)和次光束誤差信號(OPP)，其特徵在於，估算單元(10)是以這樣的方式配置的，那就是，它通過組合，尤其通過相加主光束誤差信號(CPP)和次光束誤差信號(OPP)，生成透鏡位置信號(LCE)，其中，透鏡位置信號(LCE)描述該設備的物鏡(6)的光軸相對於該設備的指定給物鏡(6)的光掃描器(21)的光軸的位置。
21.根據權利要求20所述的設備，其特徵在於，估算單元(10)是以這樣的方式配置的，那就是，它按照如下關係式，以依賴於主光束誤差信號(CPP)和次光束誤差信號(OPP)的方式生成透鏡位置信號(LCE)LCE＝CPP-G*OPP，其中，G描述以使下式成立的方式選擇的權重因子1-2Gcos(*xp)=0]]>其中，Δx描述次光束和主光束之間的距離和p描述光記錄媒體(7)上的軌道間距。
22.根據權利要求20或21所述的設備，其特徵在於，估算單元(10)是以這樣的方式配置的，那就是，為了形成透鏡位置信號，它把歸一化應用於主光束誤差信號(CPP)和次光束誤差信號(OPP)。
23.根據前面權利要求20-22之一所述的方法，其特徵在於，按照如下關係式，從主光束誤差信號(CPP)和次光束誤差信號(OPP)中獲得透鏡位置信號(LCE)LCE＝(1-G′)*CPP-G′*OPP，其中，G=G(1+G),]]>其中，G描述權重因子。
24.根據權利要求20-23之一所述的設備，其特徵在於，估算單元(10)是以這樣的方式配置的，那就是，它通過從主光束誤差信號(CPP)中減去次光束誤差信號(OPP)，另外獲得軌道誤差信號(DPP)，在該軌道誤差信號中，通過設置根據如下關係式形成的適當補償因子(K)，透鏡位移相關成分趨向於零。DPP＝CPP-G*OPP。
25.根據權利要求24所述的設備，其特徵在於，估算單元(10)是以這樣的方式配置的，那就是，為了形成軌道誤差信號(DPP)，它把歸一化應用於主光束誤差信號(CPP)和次光束誤差信號(OPP)，和同時使用這個歸一化，以形成透鏡位置信號(LCE)。
26.根據權利要求24或25所述的設備，其特徵在於，按照如下關係式，從主光束誤差信號(CPP)和次光束誤差信號(OPP)中獲得軌道誤差信號(DPP)DPP＝(1-K′)*CPP-K′*OPP，其中，K=K(1+K),]]>
27.一種讀和/或寫光記錄媒體的設備，含有光束生成單元(1-3)，用於生成入射在光記錄媒體(7)上的不同軌道上的光束，光電檢測單元(9)，用於檢測從光記錄媒體(7)反射的光束，和估算單元(10)，用於生成與反射光束相對應的誤差信號(OPP1，OPP2)，其特徵在於，估算單元(10)是以這樣的方式配置的，那就是，它通過相加誤差信號(OPP1，OPP2)，生成透鏡位置信號(LCE)，其中，透鏡位置信號(LCE)描述該設備的物鏡(6)的光軸相對於指定給物鏡(6)的光掃描器(21)的光軸的位置。
28.根據權利要求27所述的設備，其特徵在於，光束生成單元(1-3)生成第一和第二光束，分別檢測從光記錄媒體(7)反射的第一和第二光束的光電檢測單元(9)含有擁有兩個檢測區的光電檢測器(11，13)，和估算單元(10)是以這樣的方式配置的，那就是，它從第一光電檢測器(11)的輸出信號E1和E2中生成第一誤差信號OPP1＝E2-E1和從第二光電檢測器(13)的輸出信號F1和F2中生成第二誤差信號OPP2＝F2-F1，和通過相加兩個誤差信號OPP1+OPP2，獲得透鏡位置信號(LCE)。
29.根據權利要求27或28所述的設備，其特徵在於，光束生成單元(1-3)生成相隔Δx＝(2n-1)·p/2的第一次光束和第二次光束，其中，n＝0，1，2，...，以便形成另外生成的或虛構的主光束，其中，p描述光記錄媒體(7)上的軌道間距，和估算單元(10)是以這樣的方式配置的，那就是，它從自光記錄媒體(7)反射的第一和第二次光束中生成第一誤差信號(OPP1)和第二誤差信號(OPP2)，和通過相加第一和第二誤差信號(OPP1，OPP2)，獲得透鏡位置信號(LCE)。
30.根據權利要求29所述的設備，其特徵在於，光束生成單元(1-3)生成入射在光記錄媒體(7)上的主光束，和估算單元(10)是以這樣的方式配置的，那就是，它以依賴於從光記錄媒體(7)反射的主光束的方式生成主光束誤差信號(CPP)，和從由兩支次光束生成的誤差信號(OPP1，OPP2)的差信號與主光束誤差信號(CPP)之間的相位中導出描述物鏡(6)的移動方向的方向信號(DIR)。
31.根據權利要求29或30所述的設備，其特徵在於，光束生成單元(1-3)生成入射在光記錄媒體(7)上的主光束，和其特徵在於，估算單元(10)是以這樣的方式配置的，那就是，它從自次光束導出的次光束誤差信號(OPP1-OPP4)之一中導出包含有關主掃描光束當前正在掃描的軌道的類型的陳述的信號。
32.根據權利要求27-31之一所述的設備，其特徵在於，估算單元(10)是以這樣的方式配置的，那就是，為了形成透鏡位置信號(LCE)，它把歸一化應用於各自誤差信號(OPP1，OPP2)。
33.根據權利要求27-32之一所述的設備，其特徵在於，光束生成單元(1-3)生成兩個次掃描光束對和一支主光束，次掃描光束和主光束入射到光記錄媒體(7)的相鄰軌道上，和其特徵在於，估算單元(10)是以這樣的方式配置的，那就是，它從自光記錄媒體(7)反射的主和次掃描光束中，導出主光束誤差信號(CPP)和相應次光束誤差信號(OPP1-OPP4)，和估算單元(10)通過相加一個次光束對的次光束誤差信號(OPP1，OPP2)，生成透鏡位置信號(LCE)，和通過將主光束誤差信號(CPP)與另一個次光束對的次光束誤差信號(OPP3，OPP4)之和加權相減，生成軌道誤差信號(DPP)。
34.根據權利要求33所述的設備，其特徵在於，估算單元(10)是以這樣的方式配置的，那就是，為了形成透鏡位置信號(LCE)，它把歸一化應用於主光束誤差信號(CPP)和一個次光束對的次光束誤差信號(OPP1，OPP2)，和為了形成軌道誤差信號(DPP)，它把歸一化應用於軌道誤差信號(DPP)和另一個次光束對的次光束誤差信號(OPP3，OPP4)。
全文摘要
為了生成透鏡位置信號(LCE)，該透鏡位置信號(LCE)描述讀和/或寫光記錄媒體(7)的設備的物鏡(6)的光軸相對於包含在光掃描器(21)中的其餘元件(2，3，4，5，8，9)的光軸的位置，按照第一個示範性實施例，提出差分推挽(DPP)方法的應用，其中，藉助於DPP方法可以獲得主光束誤差信號(CPP)和次光束誤差信號(OPP)，通過相加主光束誤差信號(CPP)和次光束誤差信號(OPP)，生成所需透鏡位置信號(LCE)。按照第二個示範性實施例，沒有必要生成主光束，而是，檢測從光記錄媒體(7)反射的次光束就足夠了，以便通過相加以依賴於它的方式生成的次光束誤差信號(OPP1，OPP2)，獲得透鏡位置信號(LCE)。
文檔編號G11B7/085GK1481553SQ01820594
公開日2004年3月10日 申請日期2001年12月5日 優先權日2000年12月13日
發明者克裡斯琴·比克勒, 克裡斯琴 比克勒 申請人:湯姆森特許公司